组卷网 > 知识点选题 > 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
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解析
| 共计 27 道试题
1 . 某学习小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始下落,已知当地重力加速度为g,重锤质量为m,所用电源的频率为50Hz.
(1)本实验中操作正确的是______

(2)小组同学挑选出一条点迹清晰的纸带,如图甲所示.从打出的第一个点O点后某个点开始,依次标为1、2、3、4…,O点与计时点1之间还有若干个点未画出,分别测出计时点到O点的距离,则打计时点4时重物的速度______。(结果保留三位有效数字)
   
(3)某点距离打出的第一个点O点距离为d,测得该点速度为v以打出O点时重锤所在位置为零势能面,则打出该点时重锤的机械能为______(用题中所给符号表示)
(4)为了更直观的处理数据,研究小组绘制了重锤下落过程中动能、重力势能随下落高度h变化的图像如图乙所示,其中表示重锤重力势能的是______.(选填“甲”或“乙”),若机械能守恒,则甲的斜率和乙的斜率之比为______
(5)在实验中,某同学根据测得的数据计算发现,重锤动能的增加量略大于重锤势能的减少量,若测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是______
A.重物的质量偏大                              B.交流电源的频率大于50Hz
C.交流电源的频率小于50Hz               D.重物下落时受到的阻力过大
2023-12-06更新 | 210次组卷 | 1卷引用:广东省汕头市2023-2024学年高三上学期12月期中考试物理试题
2 . 用如图甲实验装置验证组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为,已知,则(结果均保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度_________
(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量_________,系统势能的减少量_________,由此得出的结论是_______;(当地的重力加速度
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地的重力加速度_________
2023-11-24更新 | 142次组卷 | 2卷引用:广东省汕头市金山中学2023-2024学年高二上学期10月阶段考试物理试题
3 . 某研究小组利用DIS实验装置验证机械能守恒定律。如图(a),内置有光电门的摆锤通过轻杆与转轴O相连,摆锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时,摆锤从M点由静止释放,依次记录其通过每个遮光片所对应的时间t。用刻度尺测出每个遮光片距最低点N的竖直高度为h,摆锤质量为m,重力加速度为g
   
(1)实验前,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,其示数如图(b),则___________
   
(2)若以最低点N为零势能面,选用字母mhdtg表示物理量,则经过某个遮光片时,摆锤的重力势能___________,动能=___________;对比通过各遮光片处摆锤的机械能E)是否相等,可判断机械能守恒与否。
(3)为了更直观的处理数据,研究小组绘制了摆锤摆下过程中动能、重力势能及机械能随高度变化的图像如图(c)所示,仔细比对数据发现,摆锤摆下过程中,重力势能减少量___________动能增加量(选填“大于”或“小于”)。
   
2023-08-29更新 | 344次组卷 | 1卷引用:2023届广东省汕头市潮阳区七校联合体高三下学期二模物理试题
4 . 某物理兴趣小组的同学利用图甲所示的装置验证小球做圆周运动时机械能守恒。细线上端固定在竖直铁架台上的O点,下端悬挂一个小球,将小球拉起一定高度,由静止释放,摆到最低点时,恰好通过固定在铁架台上的光电门。已知当地的重力加速度为g

(1)用游标卡尺测出小球的直径,如图乙所示,则小球的直径_________
(2)关于实验仪器的选择以及实验的操作,下列说法正确的是_________
A.应该选择较粗的线悬挂小球          B.小球应选密度较小的塑料球
C.小球的质量一定要用天平测量        D.小球运动的平面一定要在竖直面
(3)该小组同学将小球从不同高度释放,测出释放点到小球摆到最低点的高度h、小球挡光时间t。以h为纵坐标、为横坐标,作出图像,图像是一条过原点的倾斜直线,在实验误差允许的范围内若该图像的斜率等于_________(用题中已知物理量的字母表示),则验证小球在摆动的过程中满足机械能守恒。
2022-12-12更新 | 874次组卷 | 4卷引用:2023届广东省汕头市金南实验学校高三上学期一模适应考物理试题
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5 . 如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为HH>>d光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d_____mm;
(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式d_____时,可判断小球下落过程中机械能守恒;
(3)实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则△EP﹣△EK_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
2022-01-16更新 | 193次组卷 | 18卷引用:广东省汕头市潮阳实验学校高二下学期第一次月考物理试题
6 . (1)如下图所示,这种游标卡尺可以精确到___________mm,测得零件的长度为___________mm。

(2)如图所示,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量________(填选项前的序号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度   B.小球抛出点距地面得高度 C.小球做平抛运动的水平位移
② 图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点P,测量小球平抛水平位移OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是________。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量小球抛出点距地面高度H
D.分别找到m1m2相碰后平均落地点的位置MN
E.测量小球做平抛运动的水平位移OMON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为___________(用②中测量的量表示);
④在图的实验装置中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1,小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式为:___________
7 . 用如图甲实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)。计数点间的距离如图乙所示,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g取9.8m/s2,则

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=__________m/s;(计算结果保留两位有效数字)
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量__________J,系统势能的减少量__________J.根据实验结果,可得出在误差允许的范围内,系统机械能守恒;(计算结果保留两位有效数字)
(3)若某同学根据实验数据作出图象如图丙所示,vm2下落高度为h时的速度,则根据图像可求出当地的实际重力加速度g=________m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
8 . 如图所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置,让质量为m的重物自由下落,打出一条较为理想的纸带,若ABCD是所选纸带上依次相邻的计数点,用刻度尺测出AB间距离为h1BC间距离为h2CD间距离为h3,已知重力加速度为g

(1)装置中的打点计时器所用电源是____(选填“直流”或“交流”)电源;
(2)从AC的下落过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=____
(3)相邻两个计数点的时间间隔为T,则C点的瞬时速度vC=___
(4)受到阻力的影响,该实验中重力势能的减少量会略____(选填“大于”或“小于”)动能的增加量。
9 . “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。

(1)比较这两种方案,甲方案好些,理由是:______
(2)该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图所示,已知每两个计数点间的时间间隔。物体运动的加速度______(结果保留2位有效数字)。该纸带是采用______(填“甲”或“乙”)实验方案得到的,简要写出判断依据______
(3)下图是采用(甲)方案时得到的一条纸带,现选取N点来验证机械能守恒定律。下面是几位同学分别用不同方法计算N点的速度,其中正确的是______

A.             B. C. D.
2021-02-24更新 | 293次组卷 | 3卷引用:2022届广东省汕头市金山中学高三上学期期中物理试题
10 . 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。将刻度尺固定在铁架台的横杆上(刻度尺的零刻度线在上端),光电门固定在刻度尺的下端刻度为x2的位置,接通光电门的电源,让一个高度为d的圆柱形重锤从光电门正上方刻度为x1的位置由静止释放,重锤下落并穿过光电门,已知重锤下落的距离比重锤的高度大得多。

(1)某次实验中,测得重锤通过光电门时的遮光时间为,若重锤的质量用m表示,查得当地重力加速度为。则重锤由静止释放到穿过光电门的整个过程中重锤的动能增加量为_____,重锤的重力势能减小量为______
(2)改变释放重锤时重锤与光电门间的距离x,多次进行实验,记录每次实验重锤通过光电门时的遮光时间,该同学想用图象处理数据,为使所得图象为一条直线,应作下列_____图象(填选项代号)。
A.          B.             C.         D.
(3)若(2)问中所得图象斜率为k,可得当地重力加速度__________。将此测量值与比较,若偏差不大,亦可验证小球机械能守恒。
(4)本实验因下列原因产生的误差,属于系统误差的是_______
A.刻度尺读数时出现的误差
B.用重锤通过光电门的平均速度代替重锤到达光电门处的瞬时速度产生的误差
C.小球下落过程受空气阻力影响产生的误差
共计 平均难度:一般